112 年 國立成功大學建築學系碩士班甲組《設計理論》

此題考驗考生對建築史重要設計師及其作品的認識，以及對圖面意涵的理解。

圖面呈現的是一組建築模型，其細緻的結構與空間構成，是路易斯．康 (Louis Kahn) 的代表作之一。這張圖描繪的是「理查德醫學研究中心」(Richards Medical Research Laboratories)，位於美國賓州大學。

設計師： 路易斯．康 (Louis Kahn)

圖面意義：
這張圖的意義在於展現路易斯．康在建築設計中對「服務性空間」與「服務對象空間」的劃分與強調。

1. 結構與服務的區分： 康將建築的結構系統（例如：混凝土的量體、樓板）與服務系統（例如：通風管道、管線、電梯、樓梯等）在視覺上清晰地分離開來。圖中的垂直筒狀結構即為服務核心。

此題考驗考生對建築史上重要設計師及其設計觀念的了解，特別是與「裝飾」及「原型」相關的概念。

圖中包含三個草圖：一個是帶有屋頂與煙囪的簡化屋舍，標示著「DUCK」；另一個是標示「DECORATED SHED」的簡化建築；還有一個是類似房屋的簡化圖形「a」和「b」。

設計師： 羅伯特．文丘里 (Robert Venturi) 和 丹妮絲．史考特．布朗 (Denise Scott Brown)。

圖面意義：
這三個草圖是羅伯特．文丘里和丹妮絲．史考特．布朗在他們的重要著作《建築的複雜性與矛盾性》(Complexity and Contradiction in Architecture) 和《學習拉斯維加斯》(Learning from Las Vegas) 中提出的核心概念。

1. 「鴨子」與「裝飾棚屋」 (Duck and Decorated Shed)：
   • 鴨子 (Duck)： 指的是建築物本身的形式就如同其功能或名稱的象徵。例如，一個建築物的外型像一隻鴨子，就直接傳達了它是一家鴨肉餐廳或販售鴨肉的商店。這種建築形式本身即是訊息，是「象徵性」的極致表現。

此題考驗考生對建築史上的結構創新及其代表人物的認識，特別是關於懸鏈線結構的應用。

圖中呈現的是一個複雜的結構模型，看起來像是某種張拉結構或輕盈的屋頂系統。題目中明確指出是「catenary model」，即懸鏈線模型。

設計師： 弗萊．奧托 (Frei Otto)

圖面意義：
這個懸鏈線模型是弗萊．奧托在其結構研究中的一個典型案例，其意義在於：

1. 自然形態的結構優化： 懸鏈線 (Catenary) 是指一條自由懸掛的鏈條或繩索，在自身重力作用下形成的曲線。當將這條曲線反轉（倒置）時，它就成為一個承受均勻壓力載荷（例如風壓、屋頂自重）的理想結構形式，因為此時結構內只有壓力，沒有彎曲。弗萊．奧托熱衷於從自然界（如蜘蛛網、肥皂泡）中尋找結構靈感，並將其應用於建築。

此題考驗考生對建築細節、符號學以及現代建築發展中重要設計師的認識。

圖面呈現的是一個十字形狀的細節，帶有明確的結構和裝飾意味。雖然題目沒有直接給出更多上下文，但這個圖形在建築史上具有一定的代表性。

設計師： 勒·柯比意 (Le Corbusier)

圖面意義：
這個圖形很可能是勒·柯比意在某些建築項目中使用過的細節或符號。其中最著名的相關聯想是他的「自由平面」與「自由立面」概念，以及他對窗戶、陽台等元素的設計。然而，單憑一個十字細節，其意義可以有多種解讀：

1. 結構或裝飾元素： 這可能是一個窗戶的格柵、一個建築構件的接合處、或者是一個裝飾性的圖案。十字形在西方文化中具有宗教和象徵意義，但也可能僅僅是柯比意在形式實驗中偶然或刻意使用的幾何元素。
2. 光線的控制： 在建築設計中，細節的處理往往與光線的引入和控制有關。這個十字形狀的開口或遮擋物，可能是在特定角度下控制陽光進入，或是形成特定的光影效果。

此題考驗考生對參數化設計 (Parametric Design) 的理解，以及其在建築設計過程中對效率、創造性及結果的影響。

核心觀念： 參數化設計是一種基於演算法的設計方法，透過定義一系列參數及其相互關係，來生成多樣化的設計方案。它利用電腦運算能力來探索廣泛的設計可能性。

參數化設計對設計過程的正面貢獻：

1. 探索廣泛的設計可能性： 參數化設計能快速生成大量具有變異性的設計方案，建築師可以藉此探索傳統方法難以觸及的複雜形態和空間組織，從而激發新的設計靈感和創意。
2. 優化與效率提升： 透過演算法，可以對設計方案進行系統性的評估和優化，例如結構效率、日照分析、能源模擬等。這使得設計過程更加精確和高效，能夠在早期階段就發現最佳解決方案。
3. 複雜形態的實現： 許多複雜的、有機的或高度定制化的建築形態，若僅依賴傳統手繪或建模方式將非常困難甚至不可能實現。參數化設計則能精確控制這些複雜形態的生成和細節。
4. 設計意圖與結果的連結： 參數化設計強調設計意圖（通過參數和規則定義）與最終設計結果之間的直接關聯。設計師可以透過調整參數來直觀地影響設計結果，加深對設計邏輯的理解。
5. 協同與溝通： 參數化模型可以作為一個數據平台，方便不同專業（如結構工程師、施工顧問）參與設計過程，進行實時的資訊交換和協同工作。

參數化設計對設計過程的潛在負面影響或挑戰：

此題考驗考生對「永續發展」概念的理解，特別是其三大支柱（環境、經濟、社會）為何必須整合。

核心觀念： 永續發展（Sustainability）是指在滿足當代人需求的同時，不損害後代人滿足其需求的能力。聯合國提出的永續發展目標 (SDGs) 將其分解為三大相互關聯的支柱：環境保護、經濟發展與社會公平。

為何必須整合三大支柱：

1. 相互依賴性與協同效應：

   • 環境是經濟與社會的基礎： 健康的生態系統提供資源（水、空氣、食物、原材料），並吸收廢棄物，這是經濟活動和人類福祉的根本前提。若環境惡化，經濟將因資源枯竭、災害頻發而受損，社會穩定也將受到威脅。
   • 經濟發展支撐社會與環境： 經濟發展能提供資金、技術和就業機會，為改善社會福祉、投資環保技術、推動綠色轉型提供動力。沒有一定的經濟基礎，難以實現長期的社會公平和環境保護。
   • 社會公平是永續的基石： 公平的社會結構、良好的教育、健康的醫療、安全的社區，能提升人們的生活品質，促進社會穩定，並鼓勵人們參與環保和經濟活動。社會不公（如貧富差距、歧視）可能導致資源分配不均，引發衝突，阻礙經濟發展，並對環境造成壓力（例如，貧困地區可能因生存壓力而過度開發資源）。

2. 單一支柱的局限性與潛在危害：

   • 只重經濟： 可能導致對環境的破壞（污染、資源耗竭）和社會的不公（勞工剝削、貧富差距擴大），最終損害經濟本身的長

此題是一個經典的邏輯思維題，考驗考生的跳脫框架思考能力。題目要求在不抬起筆的情況下，用最多四條直線連接九個等距排列的點。

核心觀念： 這個問題的關鍵在於打破「點陣的邊界」的預設思維。大多數人會將注意力侷限在九個點所構成的方形區域內，並試圖用直線在該區域內完成連接。然而，要用四條直線連接九個點，必須將線條延伸出點陣的範圍。

解題步驟：

1. 理解限制：

   • 必須連接所有 9 個點。
   • 只能使用直線。
   • 最多只能使用 4 條直線。
   • 筆不能離開紙面（即線條必須是連續的）。

2. 標準點陣佈局：
   假設點陣為 3x3 排列：

   • • •
   • • •
   • • •
   

3. 嘗試與突破：

   • 如果我們嘗試在點陣內部連接，即使是 Zig-zag 的方式，也至少需要 5 條線（例如，從左上角開始，第一條線到右上角，第二條線到左下角，第三條線到中間，第四條線到右下角，第五條線到中間的點，最後連接剩餘的點）。
   • 這提示我們必須將線條延伸出點陣的範圍。

4. 關鍵解法（四條直線）：

   • 第一條線： 從左上角的第一個點出發，向右下方延伸，穿越第一行和第二行的所有點，並超出第三行最左邊的點。線條會經過左上、中上、右上的點，然後繼續延伸。
   • 第二條線： 從第一條線的終點（超出點陣的右下方），筆直向上延伸，穿越第三行、第二行，到達第二行的中間點。
   • 第三條線： 從第二行的中間點，向右下方延伸，穿越第三行的中間點，並到達右下角的點。
   • 第四條線： 從右下角的點，筆直向上延伸，連接剩餘的兩個點（右中和右上）。

   視覺化說明：
   想像點陣為：

   1 2 3
   4 5 6
   7 8 9
   

   一種常見且有效的解法是：

   • 線1： 從點 1 開始，向右下方畫一條長直線，穿越點 2、3，然後繼續延伸到點 4 的左側（這條線實際上會經過 1, 2, 3）。
   • 線2： 從線1的終點（假設在點 4 的左下方），向上畫直線，經過點 4，到達點 7。
   • 線3： 從點 7 開始，向右上方畫直線，經過點 5，到達點 3。
   • 線4： 從點 3 開始，向下畫直線，經過點 6，到達點 9。

   另一種更常見的四線解法：

   • 線1： 從左上角的點 (1) 開始，向右下方畫一條長直線，穿過點 (2) 和 (3)，然後繼續延伸到點 (4) 的左下方。這條線實際上經過了 1, 2, 3。
   • 線2： 從線1的終點（在點 (4) 的左下方），向上畫直線，經過點 (4) 和 (7)，到達點 (5)。
   • 線3： 從點 (5) 開始，向右下方畫直線，經過點 (8) 和 (9)。
   • 線4： 從點 (9) 開始，向上畫直線，經過點 (6) 和 (3)。

   再一種常見的四線解法（推薦）：

   • 線1： 從左上角的點 (1) 開始，向右下方畫一條長直線，穿過點 (2) 和 (3)，然後繼續延伸到點 (4) 的左下方。這條線實際上經過了 1, 2, 3。
   • 線2： 從線1的終點（在點 (4) 的左下方），向上畫直線，經過點 (4) 和 (7)，到達點 (5)。
   • 線3： 從點 (5) 開始，向右下方畫直線，經過點 (8) 和 (9)。
   • 線4： 從點 (9) 開始，向上畫直線，經過點 (6) 和 (3)。

   （註：這裡的「經過」是指線段的延伸。關鍵在於線條必須延伸到點陣的「外面」才能一次性連接更多點。最經典的解法是利用「頭頂」和「腳下」的空間。）

   最簡潔的四線解法說明：
   假設點陣為：
   A B C
   D E F
   G H I

此題考驗考生對建築圖面表達的理解，特別是剖面圖 (Section) 的繪製能力，以及對空間構成的空間感知能力。

核心觀念： 剖面圖是建築設計中的基本圖說之一，它透過一個假想的垂直平面（剖切面）來展示建築物或物體的內部結構、空間關係和材質。

解題步驟：

1. 理解圖面：

   • 圖面顯示的是一個抽象的、雕塑般的建築或裝置藝術的平面圖或立面圖的局部。
   • 黑線指示了剖切的位置和方向。這條黑線可能代表一個平面，它將穿過圖面中的某個結構或空間。

2. 確定剖切方向與位置：

   • 仔細觀察黑線在圖中的位置。它可能是一個水平的切面，也可能是一個垂直的切面，或者是斜向的切面。
   • 根據黑線的指示，想像用一把刀或一個平面，將圖中的物體「切開」。

3. 繪製剖面圖：

   • 識別被剖切到的元素： 確定黑線穿過了哪些實體、牆體、柱子、樓板、屋頂、開口（門窗）等。
   • 展示內部結構： 將被切到的實體以剖面線 (hatching) 表示，顯示其材質和厚度。
   • 展示空間關係： 顯示被剖切平面所劃分的空間，例如房間、走廊、庭院等，以及它們之間的相對位置和高度關係。
   • 展示開口： 如果剖切面穿過門窗，需要顯示門窗的位置、尺寸和開啟方式（如果圖面中有相關資訊）。
   • 展示高程： 剖面圖通常會標註重要的標高，例如地面、樓板、屋頂的高度。

此題考驗考生對透視原理的掌握，特別是單點透視 (One-Point Perspective) 的繪製能力。

核心觀念：
透視法是將三維空間的物體繪製到二維平面上，以模擬人眼觀看物體時的視覺效果。

• 單點透視： 當觀察者的視線與物體的某一面（通常是正面或背面）平行時，物體平面上的平行線會匯聚於一個消失點 (Vanishing Point)。垂直於該平面的平行線則保持垂直。

解題步驟：

1. 理解圖面：

   • 圖面是 Josef Albers 的作品「Structural Constellations」，這是一系列由線條構成的抽象幾何圖形，暗示了三維空間的結構和深度。
   • 考生需要從這些抽象的線條中，辨識出一個潛在的空間體或建築結構，並想像其作為一個完整的空間。

2. 確定單點透視的元素：

   • 觀察點 (Station Point)： 想像一個觀察者（或攝影機）的位置。
   • 畫面平面 (Picture Plane)： 這是二維的繪圖紙面。
   • 地平線 (Horizon Line)： 代表觀察者的視平線高度，通常在地圖的中央。
   • 消失點 (Vanishing Point)： 位於地平線上，所有平行於觀察者視線方向的平行線都會匯聚於此。

3. 繪製步驟：

   • 選擇一個主體空間： 根據 Albers 的圖形，可以想像出一個立方體、房間、或更複雜的建築空間。例如，可以選擇圖中最明顯的「盒子」結構作為基礎。
   • 設定消失點和地平線： 選擇一個地平線高度（例如，在畫面中間），並在地平線上設定一個消失點。
   • 繪製正面或背面： 畫出空間的正面或背面（與觀察者視線平行的平面），這是一個矩形。
   • 連接消失點： 從正面（或背面）矩形的四個頂點，分別畫線連接到消失點。